Оптическая биопсия с ИИ выявила рак эндометрия с чувствительностью 94%

Диагностика рака эндометрия, или рака матки, сегодня обычно включает инвазивную биопсию: врач берёт образец ткани из полости матки. Процедура может быть болезненной, а выборочный забор ткани иногда даёт неточный результат. Учёные из Вашингтонского университета в Сент-Луисе и онкологического центра Ситеман разработали альтернативу: миниатюрный оптический зонд в сочетании с машинным обучением. Такая система способна отличить злокачественную ткань от здоровой без разреза. Статья опубликована 3 июня 2026 года в npj Imaging.

«Рак эндометрия — наиболее распространённый гинекологический рак: более 69 000 случаев в США в 2025 году, число которых ежегодно растёт на 3%. Диагностика требует болезненной, инвазивной биопсии с риском ложноотрицательных результатов. Мы ищем безопасный и точный метод ранней диагностики», — говорит ведущий автор профессор Цин Чжу (Quing Zhu) из инженерной школы Маккелви.

Как работает оптическая биопсия

Система основана на оптической когерентной томографии (ОКТ) — методе, работающем по принципу ультразвука, но вместо звука использующем инфракрасный свет. ОКТ создаёт детальные трёхмерные изображения внутренней структуры тканей с разрешением, сопоставимым с гистологическим, то есть микроскопическим, анализом.

Для данного исследования команда разработала катетер диаметром всего 3,1 миллиметра — меньше, чем стандартные инструменты для биопсии. Катетер вводится в матку и сканирует ткань изнутри, не повреждая её. Полученные объёмные изображения затем анализируются алгоритмом машинного обучения, который выявляет структурные и функциональные признаки злокачественного перерождения.

Эксперимент проводили на 57 образцах удалённых маток (ex vivo), представлявших четыре состояния ткани:

• нормальный эндометрий;
• доброкачественная гиперплазия без атипии;
• предраковые изменения (EIN — эндометриальная интраэпителиальная неоплазия);
• эндометриоидная аденокарцинома (рак).

Результаты: чувствительность 94%, специфичность 87%

Алгоритм строил матрицу косинусного сходства — математический способ оценить, насколько данная ткань похожа на злокачественную. Результаты:

• Чувствительность (доля реальных случаев рака, обнаруженных системой): 94%.
• Специфичность (доля доброкачественных случаев, правильно распознанных системой): 87%.

Для сравнения: стандартная биопсия с пайпелем (тонкой трубкой) даёт ложноотрицательные результаты в 11–18% случаев рака при локализованных опухолях, а при очаговых поражениях — до 30%.

Ключевые характеристики системы и перспективы применения:

• Неинвазивность: процедура не требует разреза или обезболивания, а катетер диаметром 3,1 мм значительно комфортнее стандартных инструментов для биопсии.
• Скорость: сканирование занимает несколько минут, а алгоритм оперативно обрабатывает результат.
• Объективность: система снижает зависимость результата от квалификации врача при заборе биопсии и её интерпретации.
• Диагностика сложных случаев: особенно ценна при выявлении очаговых поражений, которые стандартная слепая биопсия легко пропускает.
• Следующий шаг: команда планирует испытания на живых пациентах — сначала в режиме дополнительного метода при стандартной гистероскопии.

Читайте также по теме: Как открытие физиков МФТИ может изменить диагностику рака

Исследование поддержали Национальный институт рака и Институт биомедицинской визуализации США.